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《合肥工业大学》 2003年
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PWM整流器及其控制策略的研究

张兴  
【摘要】: 随着绿色能源技术的快速发展,PWM整流器技术已成为电力电子技术研究的热点和亮点。PWM整流器可成为理想的用电设备或电网与其它电气设备的接口,因为它可以实现无电网污染和可调整的功率因数。论文对电压型PWM整流器(VSR)和电流型PWM整流器(CSR)进行了深入的理论和应用研究,涉及其基本原理、数学建模、特性分析、控制策略、系统设计、参数计算以及应用等方面。作者在如下工作的基础上对PWM整流器的一些关键问题提出了自己的研究思路、观点和方法: ·根据PWM整流器网侧矢量关系,直观地描述了其四象限运行的基本原理及特征; ·定量分析了VSR、CSR的PWM换相过程及波形特征; ·引入等效变压器模型并详细分析了VSR、CSR基于d—q模型的动、静态特性; ·提出了满足四象限有功、无功运行指标时的VSR交流侧电感设计方法;并提出了依据控制系统跟随性和抗扰性性能指标设计VSR、CSR直流侧储能元件(电容、电感)的参数计算方法; ·在研究了VSR电流控制策略基础上,提出了影响VSR电流控制的几个要素,并进行了定量分析; ·根据VSR空间电压矢量的定义及分布,提出了基于规则控制的不定频滞环空间矢量PWM(SVPWM)电流控制策略,并由此提出了具有双滞环特性的不定频滞环优化SVPWM电流控制策略,有效地改进了滞环PWM电流控制性能。 ·在研究了两类电网不平衡时的VSR控制策略基础上,提出了一种新型的基于无阻尼振荡控制器的VSR不平衡控制策略,在简化控制结构的同时,有效地改善了电网不平衡时的VSR控制性能; ·通过二、三值逻辑开关函数间的转换,系统地描述了三相CSR三值逻辑PWM信号发生中的状态切换; ·结合三相CSR三值逻辑PWM信号发生规律,提出了通过调整矢量合成顺序而使功率管获得自然换相的低电压应力SVPWM控制,从而有效地降低了功率管的开关损耗。 以新疆自治区科技攻关项目“太阳能光伏并网逆变器的研究”为背景并作为VSR应用实例,论文工作中设计了一种新型的具有单相VSR拓扑结构和最大功率点跟踪(MPPT)控制的光伏并网逆变器,提出了一种加入“零矢量”调制的电流无差拍控制算法,并采用了变速积分PID调节器设计,该方法在并网逆变器获得良好动态性能的同时,还减少了网侧电流谐波。 在国家重大科学工程项目“HT—7U超导托卡马克核聚变实验装置”的支持下,论文工作设计了一种具有新型拓扑结构的“HT—7U”等离子体位移快控电源(FCPS)方案。该方案采用多组交—直—交电流型PWM交流器并联拓扑结构,并采用了移相PWM控制,从而较好地解决了负载线圈大电流快速响应的控制问题。另外,其中的CSR采用了低电压应力空间矢量PWM(SVPWM)控制,以进一步减小开关损耗。 论文中给出了初步的工程设计,仿真和实验验证了方案的正确性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TM46

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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10 李强松;;高压软起动中的常见故障分析与处理[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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9 黄伟;李秀峰;邓勇;郭瑞鹏;;基于内点-分支定界法的自动电压控制系统[A];2009年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2009年
10 孙进;张卫东;;控制冷却技术及控制策略在中厚板上的应用[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 曹智辉 通讯员 毛彤灵;我市结核病控制策略覆盖率达100%[N];韶关日报;2006年
2 刘革;我市结核病控制策略覆盖率达100%[N];安庆日报;2006年
3 刘立茂;猪场疾病控制策略[N];河北科技报;2007年
4 河南鑫欣牧业 张清海;规模化猪场猪呼吸道疾病综合征(PRDC)的控制策略及效果[N];中国畜牧报;2005年
5 孙琳 毛晓玲;制定控制策略 规避审计风险[N];中国审计报;2003年
6 王林;巧记结核病控制策略(DOTS)[N];农村医药报(汉);2006年
7 滕宝龙;疾病控制策略使我省结核病防控成效显著[N];青海日报;2007年
8 胡文华;我国重大疾病预防控制取得显著成效[N];中国医药报;2007年
9 记者  郭晓斌;我省实现结核病防治三大目标[N];陕西日报;2006年
10 赵三明;博世新型控制策略提升CVT水平[N];中国工业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张兴;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工业大学;2003年
2 刘军;基于阈值控制策略的若干生产问题的研究[D];浙江大学;2005年
3 车双良;高精度光电测控系统及其控制策略研究[D];西北工业大学;2003年
4 杨礼康;基于磁流变技术的车辆半主动悬挂系统理论与试验研究[D];浙江大学;2003年
5 程汉湘;配电系统StatCom的动态性能及其控制策略研究[D];华中科技大学;2004年
6 李玉玲;电流型PWM整流器及其控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
7 邵玉平;柴油机微粒捕集器逆向喷气再生技术研究[D];天津大学;2005年
8 庞昌乐;拖拉机作业机组仿真系统控制策略和模糊综合控制的研究[D];中国农业大学;2002年
9 张昕光;组织知识共享的实现途径及其风险控制研究[D];东北大学;2005年
10 李晶;变速恒频双馈风电机组动态模型及并网控制策略的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡明;三相电压型PWM整流器电流控制算法的研究[D];西安理工大学;2007年
2 王念星;基于需求修复与更新的民航收入管理存量控制策略[D];四川大学;2004年
3 袭著永;混合动力电动汽车控制策略的仿真研究及优化[D];合肥工业大学;2005年
4 唐睿;液化石油气单一燃料电控发动机起动控制策略的研究[D];吉林大学;2005年
5 王勇;牵引力合成式混合动力驱动系统的建模与仿真[D];武汉理工大学;2006年
6 史文庆;DC-DC开关电源电荷控制模式应用研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
7 赵玉东;太阳能电动车动力系统参数匹配及仿真研究[D];吉林大学;2007年
8 杨东升;面向并联机床的开放式数控系统的研究与开发[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2007年
9 张腾超;无轴承异步电机基础理论与实验研究[D];江苏大学;2006年
10 李新春;混合动力电动汽车驱动控制系统研究[D];广西大学;2006年
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